贛南西華山黑鎢礦中熔融包裹體的發(fā)現(xiàn)和初步研究

黃惠蘭，李 芳，譚 靖，張春紅

（武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，武漢430205）

贛南西華山黑鎢礦中熔融包裹體的發(fā)現(xiàn)和初步研究

黃惠蘭，李 芳，譚 靖，張春紅

（武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，武漢430205）

文中概述了西華山黑鎢礦中熔融包裹體的一些基本特征和初步測(cè)定結(jié)果，并提供了相關(guān)照片。文中還分析了存在這種包裹體的可能性以及它與普通水溶液包裹體或偶然捕獲的流體+晶體等異常包裹體的區(qū)別。

熔融包裹體；黑鎢礦；紅外顯微鏡；西華山

朱焱齡和李崇佑（1981）[1]最早提出贛南鎢礦的成礦流體是一種以SiO2為主的熔體溶液，后來(lái)夏衛(wèi)華等（1989）[2]、林新多（1998）[3]、張德會(huì)（1987）[4]、芮宗瑤等（2002，2003）[5-6]等都一致認(rèn)為華南一些大脈型鎢礦床屬巖漿-熱液過(guò)渡型礦床。既然是巖漿-熱液型礦床，就應(yīng)該在所捕獲的包裹體中找到相關(guān)證據(jù)。常亮海等（2001、2007）[7-8]在西華山黑鎢礦-石英脈的綠柱石中發(fā)現(xiàn)了熔融包裹體和流體-熔體包裹體并對(duì)有關(guān)成分進(jìn)行了研究。那么黑鎢礦中是否也有類似的包裹體？顯然這是最直接的巖漿-熱液流體成礦證據(jù)。鑒于黑鎢礦在可見光下不透明而無(wú)法看到其中的包裹體，于是作者利用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的紅外顯微鏡對(duì)黑鎢礦中的包裹體進(jìn)行了研究。

本次對(duì)西華山564中段至185中段共八個(gè)中段有關(guān)黑鎢礦中流體包裹體進(jìn)行了研究。黑鎢礦中除了大量原生水溶液包裹體（主要為兩相氣液包裹體）和少量次生氣液包裹體外，還在西華山中上部的299號(hào)脈、279號(hào)脈和500號(hào)脈黑鎢礦中發(fā)現(xiàn)有硅酸鹽熔融包裹體（或流體-熔體包裹體）。這些包裹體在晶體中獨(dú)立成群并沿晶體延長(zhǎng)方向分布或孤立分布，形態(tài)較規(guī)則，主要為黑鎢礦的負(fù)晶形、小柱狀、橢園形等（圖版A，B，C），大小3～ 12 μm，少數(shù)可至25 μm，從總體外觀特征來(lái)看，這種包裹體與共生綠柱石中所見到熔融包裹體特征十分相似（圖版E，F(xiàn)），而與水溶液包裹體明顯不同。水溶液包裹體有圓圓的氣泡，包裹體與主晶界線很清楚，顏色深淺一致。硅酸鹽熔融包裹體所捕獲的是一種含揮發(fā)份（主要是H2O）的巖漿，它在緩慢冷卻過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)成核-結(jié)晶并分離出流體物質(zhì)。但由于這種包裹體很小，難以成核[9]，故基本上由隱晶質(zhì)+玻璃質(zhì)和分散在固體空隙的流體物質(zhì)組成。細(xì)小固體物質(zhì)與主晶接觸的界線總是若隱若現(xiàn)，若明若暗（明亮處為晶質(zhì)、隱晶質(zhì)或玻璃等，暗處為氣體等）。它與偶然封存的捕獲晶+流體等混合物不同。因?yàn)椴东@晶一般是單個(gè)晶體，不可能是集合體狀，并且捕獲晶可伸出包裹體外部，甚至在主晶中可見到同類晶體[9]。

作者根據(jù)紅外顯微鏡下黑鎢礦中原生氣液包裹體的均一溫度（330～420℃，平均370℃）、鹽度（3～9 wt%NaCl，平均為 6 wt%NaCl） 和吳永樂(lè)等（1985）[10]，郭文魁（1983）[11]，芮宗瑤等（2002，2003）[5-6]關(guān)于西華山花崗巖侵位深度為4～6 km（100～150 Mpa）的估計(jì)，并利用 Bodnar等（1994）[12]關(guān)于 NaCl-H2O體系的P-T圖，獲知經(jīng)壓力校正后兩相氣液包裹體捕獲時(shí)的溫度應(yīng)在500～570℃（而根據(jù)熔融包裹體的Th值可高達(dá)680℃）。這一溫度明顯高于Glyuk 等（1973，1980）[13-14]，Kovalenko 等（1977）[15]，Webster等（1987）[16]，熊小林（1996）[17]，李福春等（2003）[18]關(guān)于與鎢錫成礦作用有關(guān)的Li-F花崗巖的最低固相線溫度（470～520℃）。表明西華山黑鎢礦-石英脈形成過(guò)程中完全可能有殘余熔融體參與。

由于黑鎢礦不透明、硬度低、樣品量少等，其熔融包裹體研究存在很多的困難。即使在紅外顯微鏡下，當(dāng)加熱至400℃以后樣品的透明度亦會(huì)變得很差。另一方面與紅外顯微鏡配套的LinkamMD 600冷熱臺(tái)只適合于普通流體包裹體測(cè)定而無(wú)法進(jìn)行高溫加熱。故作者暫只對(duì)黑鎢礦中的熔融包裹體進(jìn)行了如下初步試驗(yàn)。

1、利用兩面拋光測(cè)溫片在紅外顯微鏡下對(duì)黑鎢礦中的熔融包裹體（或流體-熔體包裹體）進(jìn)行初步加熱，當(dāng)加熱至440～450℃時(shí)其中的氣泡消失或即將消失，而其中的固相（玻璃及晶質(zhì)物）毫無(wú)變化（圖版C，D）。表明它不是普通水溶液包裹體，也不是流體+捕獲晶。

2、將厚度2～3 mm黑鎢礦碎片數(shù)塊裝于石英管中并置于馬弗爐中加熱至680℃，和恒溫8小時(shí)以上，取出淬火并將其制成兩面拋光的測(cè)溫片，然后在紅外顯微鏡下觀察。發(fā)現(xiàn)其中的熔融包裹體出現(xiàn)強(qiáng)烈熔化，包裹體主要由新熔化出來(lái)的熔體（淬火后變成透明的玻璃）和少量固體殘余物以及圓形氣泡組成（圖版A）。充分表明它是一種硅酸鹽熔融包裹體。但由于黑鎢礦硬度較低，在常壓下進(jìn)行高溫加熱時(shí)包裹體容易發(fā)生泄漏或破裂。由于揮發(fā)物的逃逸而使其熔化溫度升高，致使在680℃時(shí)還有較多的固相物質(zhì)未完全熔化。但可充分證明這種包裹體不是普通水溶液包裹體。因?yàn)樗芤喊w在常壓下進(jìn)行高溫加熱時(shí)早已發(fā)生爆破而變成黑洞或裂紋。

更深入的研究需要較多的樣品和在高壓釜中加熱或在顯微高壓熱臺(tái)中進(jìn)行均一化等測(cè)試。

[1]朱焱齡,李崇佑.贛南鎢礦地質(zhì)[M].南昌：江西人民出版社,1981.

[2]夏衛(wèi)華,章錦統(tǒng),馮志文,陳紫英.南嶺花崗巖型稀有金屬礦床地質(zhì)[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1989,112-115.

[3]林新多.巖漿-熱液過(guò)渡型礦床的若干特征[J].現(xiàn)代地質(zhì),1998,12(4)485-492.

[4]張德會(huì).石英脈黑鎢礦床成礦流體性質(zhì)的進(jìn)一步研究討論[J].地球科學(xué),1987,12(2):185-192.

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[6]芮宗瑤,李陰清,王龍生,等.從流體包裹體研究探討金屬礦床成礦條件[J].礦床地質(zhì).2003,22(1):13-23.

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[8]常海亮,汪雄武,王曉地,等.西華山黑鎢礦-石英脈綠柱石中熔融包裹體的成分 [J].巖石礦物學(xué)雜志,2007,26(3):259-268.

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Discovery and Preliminary Investigation of Melt inclusions in Wolframite of Xihuashan Deposit,Southern Jiangxi Province

HUANG Hui-Lan,LI Fang,TAN Jing,ZHANG Chun-Hong
(Wuhan Institute of Geology and Mineral Resoures,Wuhan 430205,China)

This paper summarizes some basic features and preliminary determination of melt inclusions in wolframite of Xihuashan deposit.Possibility of existence of such inclusions,and the difference between them and ordinary aqueous inclusions or abnormal inclusions of the incidental catch of fluid＆crystal inclusions are also discussed.

melt inclusions;wolframite;infrared microscopy;Xihuashan deposit,southern Jiangxi province

圖版說(shuō)明A．黑鎢礦中的熔融包裹休，680℃淬火時(shí)的情形，S-固相殘余物質(zhì)，G-玻璃，V-氣泡（下同），（378中段V279）；B．黑鎢礦中成群分布的熔融包裹體（378中段V279），室溫；C．黑鎢礦中流體-熔體包裹體室溫時(shí)的情形，（564中段V500）；D.為圖版C.中包裹體加熱至440～450℃時(shí)的情形，可以看出其中①號(hào)包裹體中的氣泡還有一小點(diǎn)未消失，而②號(hào)包裹體中的氣泡已消失；E.綠柱石中熔融包裹體（483中段V299），室溫時(shí)的情形；F.為E中包裹體加熱至680℃淬火后的情形，可以看出至少有2個(gè)包裹體的固相已全部熔化，并出現(xiàn)兩個(gè)分散的氣泡（視域左下邊）。Plate ExplanationsA.Fluid-Melt inclusions in wolframite 378-V279;Quenching at the temperature of 680℃,S-solid residuers,G-glass,V-gas bubble (as follows);B.Melt inclusions of groups distribution in wolframite 378-V279，room temperature;C.Fluid-Melt inclusions in wolframite 564-V500,room temperature;D.When heating to 440～450℃in C.,there was a little gas bubble in No.①inclusion,the gas bubble of No.②inclusion has vanished;E.The melt inclusions of silicate in Beryl,483-V299,at room temperature;F.The inclusions in E were heated to 680℃,it could be clearly observed that at least two inclusions had been melted,and there were 2 gas bubbles，field ofviewlocated in the bottomleft.

P618.67

A

1007-3701(2012)02-181-03

2012-04-01；

2012-05-02

本文得到國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目（200911043-04）資助

黃惠蘭（1959年5月生），女，高級(jí)工程師 實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)專業(yè)，E-mail:hhuilan502@163.com